[發明專利]高純稀有金屬冶煉爐爐襯的制備方法

無效

• 申請號: 200610085139.6
• 申請日: 2006-05-28
• 公開（公告）號: CN1862202B
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 羅嵐;羅會秋;周浪;周耐根
• 申請（專利權）人: 南昌大學
• 主分類號: F27D1/00
• 分類號: F27D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及高純稀有金屬氧化物窯爐爐膛內稱的設計、制備方法，屬于稀有金屬冶金工業設備改造領域。

背景技術

中國具有豐富的稀有金屬資源，是世界上稀有金屬原材料和產品的出口大國。在稀有金屬工業中，稀有金屬的冶煉特別是高純氧化物制備是稀有金屬工業的基礎。窯爐是高純氧化物生產的重要設備，其性能的好壞直接影響到產品質量。普通的窯爐內襯不僅不能滿足高純氧化物的煅燒要求，還容易在高純氧化物中引入雜質。目前國內外煅燒高純氧化物都使用鉑金坩堝，以防止在煅燒時坩鍋玷污物料。但是，這類坩堝對某些無機酸、鹽類的防腐性能較低，生產規模也受坩堝大小的限制。

發明內容

本發明的目的是提供一種高純稀有金屬氧化物窯爐爐膛內襯的制備方法，可適用于氧化鉭、氧化鈮、稀土金屬氧化物等稀有金屬氧化物煅燒。

本發明的技術方案是采用與煅燒的稀有金屬氧化物相同的氧化物條或板，以酒精等揮發性有機物作為條或板間的粘合劑，制備與窯爐相匹配的爐膛內襯。

本發明的制備過程如下：

(1)制備與煅燒的稀有金屬氧化物相同的高純氧化物條或板。

采用高壓設備(≥1000噸的超高壓壓力機)，壓制高強度、表面光滑的致密高純氧化物條或板。高純氧化物條或板的平面尺寸、形狀可根據窯爐爐膛而定，條或板厚為5-10mm。

(2)爐膛內襯拼接。

將高壓壓制的高純氧化物條或板直接拼接在窯爐內。為使得條或板更加密合，拼接時可以在條或板間刷上少量的水或酒精等揮發性有機物，并在拼接縫上刷相應的高純氧化物粉。

(3)爐膛內襯成型。

分兩步加熱，首先采用低溫加熱(≥110℃，≥12h)，使塊間的揮發性有機物揮發掉，高純氧化物條(板)略有收縮(收縮率≤0.5％)，縫間高純氧化物粉滲入縫間。然后再第二次加熱時，在拼接縫上再次刷上相應的高純氧化物粉，高溫加熱(≥1700℃，≥3h)使條或板間隙完全閉合，形成本發明所述的爐膛內襯。

本發明在爐膛內襯成型的過程中，低溫加熱也可以分為兩步進行，即第一步低溫加熱為：110℃≤溫度(T)≤150℃，12h≤時間(t)≤20h；第二步低溫加熱為：溫度(T)≥150℃，時間(t)≥12h。

下表是本發明采用1000噸的超高壓油壓機壓制，第一步低溫加熱T＝110℃，t＝12h，第二高溫加熱T＝1700℃，t＝3h的條件下，高純氧化物條或板的力學性能。

高純氧化物條(板)的力學性能

本發明根據窯爐大小、高純稀有金屬氧化物的種類，制備不同規格的相應高強度氧化物條或板襯于爐膛，直接煅燒不同的高純氧化物產品。相對現今使用的鉑金坩堝，可提高工效3-3.5倍，節電67.66％。本發明制備的爐膛內襯材質與冶煉高純氧化物為同種物質，因此不會在相應產物引入雜質；此外，產物對爐襯有補償作用，使得爐膛內襯的使用壽命長，而爐膛內襯本身可以作為產物回收。

具體實施方式

下面將結合具體實施例對本發明作進一步的說明。

實例1。

冶煉氧化鉭爐膛內襯制備

測量SX-12煅燒爐爐腔尺寸，將氧化鉭條設計為1000×100×5mm³的條。將不加任何粘合劑的氧化鉭粉，用1000噸的超高壓油壓機干，壓出的表面光滑的致密高氧化鉭條。將塊材直接拼接在窯爐內，并在拼接縫間刷上酒精(酒精濃度為0.6-0.7)，拼接縫上刷上一些氧化鉭。加熱窯爐至150℃，保溫14小時，此時酒精揮發，縫隙上方的鉭粉滲入縫間。再次在拼接縫上刷上鉭粉，加熱至1700℃，保溫4小時，形成閉合爐膛內襯。隨著生產的進行，爐膛內襯閉合程度還會逐漸提高。

實例2。

氧化鈮爐膛內稱制備

測量SX-12煅燒爐爐腔尺寸，將氧化鈮板設計為1000×100×10mm³的條。取氧化鈮粉用壓機干壓出長條若干條。將塊材直接拼接在窯爐內，縫間刷上聚乙稀醇(聚乙稀醇濃度為5％)，在拼接縫上刷一些氧化鈮粉。加熱窯爐至110℃，保溫12小時。加熱窯爐至150℃，保溫14小時，此時酒精揮發，縫上鈮粉滲入縫間。再次在拼接縫上刷上鈮粉，加熱至1700℃，保溫4小時，形成閉合爐膛內襯。隨著生產的進行，爐膛內襯閉合程度還會逐漸提高。